白藜蘆醇制備方法及其生物活性研究進(jìn)展

馮 瑞 陳繼承 林 好 薛麗華 賴明耀 龐 杰

白藜蘆醇制備方法及其生物活性研究進(jìn)展

馮 瑞 陳繼承 林 好 薛麗華 賴明耀 龐 杰

福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院

白藜蘆醇是蒽醌萜類化合物，一種植物體內(nèi)產(chǎn)生的天然二苯乙烯類活性多酚物質(zhì)。該文通過查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，從提取方法和生理活性方面對(duì)白藜蘆醇的制備技術(shù)進(jìn)行了綜述，以期對(duì)白藜蘆醇制備研究和開發(fā)利用提供參考。

白藜蘆醇 提取方法 生理活性 研究進(jìn)展

0 引言

白藜蘆醇（Resveratrol，簡(jiǎn)稱Res）又稱芪三酚，化學(xué)名稱為3, 4, 5-三羥基二苯乙烯（3, 4, 5-trihy-drolystilbence），是含芪類結(jié)構(gòu)的二苯乙烯芪類、非黃酮類多酚物質(zhì)[1-2]。白藜蘆醇首次從毛葉藜蘆(Veratrum grandiflorum)的根部分離得到[3]，研究表明，它在抗菌、抗氧化、抗腫瘤、治療炎癥、脂質(zhì)代謝紊亂、心臟疾病等方面發(fā)揮重要作用[4]。目前發(fā)現(xiàn)在虎杖、葡萄、花生、桑葚等72種植物中均含有白藜蘆醇。白藜蘆醇在自然界中的存在形式有：順式、反式白藜蘆醇和順式、反式白藜蘆醇苷，在紫外光照射下，白藜蘆醇苷反式異構(gòu)體能夠轉(zhuǎn)化為順式異構(gòu)體，其中反式異構(gòu)體的生理活性大于順式異構(gòu)體，單體活性大于糖苷，植物中白藜蘆醇通常以穩(wěn)定的反式糖苷形式存在[5]。隨著白藜蘆醇提取純化技術(shù)和生理、藥理活性研究的不斷深入，在食品、藥品和化妝品等方面的應(yīng)用前景更為廣闊。

1 白藜蘆醇的提取

白藜蘆醇為無(wú)色針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)：256℃～258℃，較難溶于水，易溶于丙酮、乙醇、甲醇、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑。在366nm激發(fā)產(chǎn)生紫色熒光，遇氨水等堿性溶液顯紅色，遇醋酸鎂的甲醇溶液顯粉紅色，并能和三氯化鐵-鐵氰化鉀起顯色反應(yīng)[6]。白藜蘆醇應(yīng)在低溫、避光條件下保存，堿性環(huán)境中不穩(wěn)定。在紫外光210nm處有強(qiáng)吸收，次強(qiáng)吸收峰分別在305nm~330nm和280nm~295 nm處[6-7]。

從天然植物中提取白藜蘆醇的傳統(tǒng)方法為有機(jī)溶劑提取法和加熱回流法。有機(jī)溶劑浸提法所需時(shí)間較長(zhǎng)，溶劑用量大，生產(chǎn)成本高；而加熱回流法所需的溫度較高，易造成活性成分的分解或揮發(fā)，提取效率低[8]。隨著對(duì)白藜蘆醇研究的深入和高新提取技術(shù)的應(yīng)用，從植物中提取白藜蘆醇的先進(jìn)工藝不斷涌現(xiàn)。新工藝不僅大大提高了白藜蘆醇的提取率，而且減少提取時(shí)間，縮短生產(chǎn)周期。

1.1 有機(jī)溶劑提取法

有機(jī)溶劑提取法是利用白藜蘆醇易溶于有機(jī)溶劑的特性，包括：浸漬、回流、索氏抽提及恒溫水浴等方法。提取溶劑主要有水、乙醚、甲醇、乙醇、正丁醇、乙酸乙酯和丙酮等。酸性醇法提取白藜蘆醇效率較高，一般采用60%～80%酸性乙醇進(jìn)行回流提取。俸靈林等[9]研究發(fā)現(xiàn)甲醇提取效果最好，提取率最高，且用高效液相色譜（HPLC）測(cè)定時(shí)，雜質(zhì)峰干擾少。但由于有機(jī)溶劑提取時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)熱不穩(wěn)定成分易被破壞，雜質(zhì)含量高，不易純化，萃取溶劑消耗量大以及污染環(huán)境等缺點(diǎn)，許多學(xué)者都在研究開發(fā)新型提取方法。

1.2 酶法提取與轉(zhuǎn)化

酶解提取法是天然產(chǎn)物提取的新興技術(shù)，酶可作用于細(xì)胞壁，使之破裂、疏松，減小傳質(zhì)阻力，加速有效成分的釋放。白藜蘆醇酶法提取條件溫和，并能夠減少中間環(huán)節(jié)，因此可以提高原料利用率和產(chǎn)物得率。目前用于提取的酶主要有纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、鼠李糖苷酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、葡萄苷酶等。在實(shí)際應(yīng)用中一般都采用多種酶復(fù)合，以提高白藜蘆醇得率，同時(shí)也促進(jìn)白藜蘆醇苷的轉(zhuǎn)化。應(yīng)用較多的是纖維素酶和糖苷酶，纖維素酶能夠水解纖維，使植物細(xì)胞壁破壞，充分釋放細(xì)胞內(nèi)含物，而糖苷酶可水解白藜蘆醇苷促進(jìn)其轉(zhuǎn)化。李夢(mèng)青[10]將虎杖粗粉加入到纖維素酶和水中進(jìn)行酶解，濾渣采取乙醇回流提取可獲得白黎蘆醇的收率高達(dá)1.5%。黃志芳等[11]采用纖維素酶、β-葡萄苷酶、復(fù)合酶提取虎杖中的白藜蘆醇，得到復(fù)合酶的水解效果最佳，酶解后的提取物經(jīng)分步溶解沉淀白藜蘆醇粗品，含量可達(dá)65%，工藝穩(wěn)定可行。

1.3 超臨界CO2萃取法

超臨界CO2萃取是以超臨界狀態(tài)下的CO2流體為溶劑來提取分離混合物的過程，具有很強(qiáng)的溶解能力和滲透能力以及良好的流動(dòng)性和傳遞性，正逐步應(yīng)用于植物有效成分的提取分離及分析中。周錦珂等[12]采用超臨界CO2萃取虎杖中白藜蘆醇，以95%乙醇作夾帶劑，萃取物中白藜蘆醇的含量可達(dá)33%以上。曹庸[13]采用超臨界CO2萃取對(duì)虎杖中白藜蘆醇進(jìn)行了提取，獲得了初步萃取條件為：萃取釜壓力5.7MPa，溫度46℃，解析釜壓力25MPa，溫度50℃，以無(wú)水乙醇和2 -丙醇混合溶劑作夾帶劑，萃取液中白黎蘆醇含量為18%，提取率為75%。

2 白藜蘆醇的生理和藥理活性

2.1 抗腫瘤活性

在白藜蘆醇的各項(xiàng)藥理作用中，最引人注目的是其在抗腫瘤中的作用。癌癥最重要的機(jī)制依賴于其傳播和轉(zhuǎn)移的能力。癌細(xì)胞最初以原發(fā)腫瘤的形式組在一起，一旦原發(fā)腫瘤形成，癌細(xì)胞將通過血液系統(tǒng)及淋巴系統(tǒng)散布于全身各處，并且形成新的腫瘤。而雙酚白藜蘆醇具有明顯的抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用，能顯著降低癌細(xì)胞的數(shù)量和重量[4]。因此研究白藜蘆醇的抗腫瘤作用具有重要的醫(yī)藥價(jià)值。

據(jù)報(bào)道，白藜蘆醇對(duì)鼻咽癌、肝癌、肺癌、胃癌、乳癌、前列腺癌、甲狀腺癌、白血病等都有作用[14]。分析白藜蘆醇抗腫瘤活性機(jī)制的研究結(jié)果后揭示，白藜蘆醇在腫瘤起始、促進(jìn)和發(fā)展3個(gè)階段都顯示有抑制效果，在腫瘤起始階段，能夠抗突變，抗氧化，抑制自由基并誘導(dǎo)Ⅱ期藥代酶，抗二噁英；在腫瘤促進(jìn)階段，具有抑制環(huán)氧化酶和過氧化氫酶雙重活性，有很強(qiáng)的抗炎作用；在腫瘤發(fā)展階段，能誘導(dǎo)癌細(xì)胞分化，誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。

2.2 對(duì)心腦系統(tǒng)的作用

白藜蘆醇以多維的方式對(duì)心血管系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。低濃度的白藜蘆醇可以抑制細(xì)胞凋亡，從而為各種疾病，如心肌缺血再灌注損傷，動(dòng)脈粥樣硬化和室性心律失常等提供保護(hù)。較高劑量的白藜蘆醇可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡并作為化學(xué)預(yù)防藥物的替代品[15]。白藜蘆醇通過與人體內(nèi)雌性激素受體的結(jié)合調(diào)節(jié)血液中膽固醇水平，減少人患心血管病的風(fēng)險(xiǎn)，并具有抗血小板凝集作用，可抑制和減輕心血管病的發(fā)生和發(fā)展[16]。

2.3 抗氧化、抗自由基作用

正常細(xì)胞代謝產(chǎn)生氧化反應(yīng)中間體，如過氧化氫和羥基自由基，這通常是由細(xì)胞內(nèi)酶如谷胱甘肽，超氧化物歧化酶和過氧化氫等通過解毒作用產(chǎn)生的。然而，氧化反應(yīng)中間體不正常堆積的現(xiàn)象也可能發(fā)生，這種現(xiàn)象俗稱氧化應(yīng)激。大分子物質(zhì)（脂肪、蛋白質(zhì)、DNA）可與氧化反應(yīng)中間體發(fā)生氧化改性而具有危害性[17]。

白藜蘆醇具有內(nèi)在的抗氧化能力，這與其化學(xué)預(yù)防作用有關(guān)。在體外，已經(jīng)證實(shí)低劑量的白藜蘆醇即可感應(yīng)到具有解毒作用的酶。在體內(nèi)，白藜蘆醇已被證實(shí)具有增加血漿抗氧化能力，降低脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，而這與降低患心臟冠狀動(dòng)脈疾病和心肌梗塞的風(fēng)險(xiǎn)具有緊密的關(guān)系[15]。

2.4 抗菌作用

白藜蘆醇最初作為一種葡萄類植物在受到真菌感染、紫外線照射等不利條件作用時(shí)產(chǎn)生的植物抗菌劑而為人所認(rèn)識(shí)[18]。從野生山葡萄中提取的白藜蘆醇在體外對(duì)金黃色葡萄球菌有較強(qiáng)的抑制作用。國(guó)外將采用干葡萄籽與葡萄果肉混合物于150℃經(jīng)甘油提取的白藜蘆醇提取物作為消毒劑殺滅細(xì)菌、真菌及病毒。有研究報(bào)道，葡萄中的白藜蘆醇含量與抗真菌能力有關(guān)[19]。

幾項(xiàng)研究表明，白藜蘆醇可促使多種病毒蛋白產(chǎn)物減少或堵塞，同時(shí)減少病毒DNA的數(shù)量。另一研究表明，白藜蘆醇通過限制流感病毒的復(fù)制機(jī)制而對(duì)治療流感具有重要作用。此外還有研究表明，體外白藜蘆醇衍生物對(duì)急性呼吸系統(tǒng)綜合癥（SARS）也有很好的抑制作用[4]。

3 展望

白藜蘆醇在制藥、保健食品中應(yīng)用日益廣泛，尤其在日本、歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已被消費(fèi)者廣泛接受。國(guó)內(nèi)對(duì)白藜蘆醇的研究起步較晚，人們對(duì)其功能認(rèn)識(shí)不足，市場(chǎng)份額較小。但是國(guó)內(nèi)已有由白藜蘆醇提取物制成降脂、美容、減肥、抗癌等功能的膠囊產(chǎn)品，或者將其添加到各種酒類食品中。相信隨著人們對(duì)白藜蘆醇研究和認(rèn)識(shí)的不斷深入，其應(yīng)用前景將十分廣闊。因此在今后的研究中，不斷尋找富含白藜蘆醇的植物、加快有效成分分離純化技術(shù)的研究、增加其臨床應(yīng)用、注重實(shí)用產(chǎn)品的研制與開發(fā)具有重要意義。

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